E4 Zmiana zakresów amperomierza i woltomierza

Uniwersytet Humanistyczno-Przyrodniczy im. Jana Długosza w Częstochowie

1

Zmiana zakresów amperomierza i

woltomierza

E4

Przyrządy:

Źródło prądu stałego, 2 woltomierze, 2 amperomierze, (2 multimetry uniwersalne), opornica dekadowa R

o zakresie oporów do 10MΩ i opornica dekadowa R

o zakresie oporów do 100MΩ, opornica R pełniąca rolę odbiornika prądu.

Schematy połączeń przedstawiają poniższe rysunki.

Poszerzanie zakresów amperomierza:

Aby poszerzyć n-krotnie zakres amperomierza, należy równolegle do niego włączyć dodatkowy opór R

, zwany bocznikiem

− 1

= n

R

R

( 1 )

R

- opór wewnętrzny amperomierza, którego skalę poszerzamy

Jeżeli przez I

oznaczyć natężenie prądu mierzone za pomocą amperomierza wzorcowego A

I - natężenie prądu mierzonego za pomocą amperomierza badanego A

, to stosunek tych natężeń jest wielkością stałą

I n I

b

w

= ( 2 ) )

(

w

f I

I = jest linią prostą o nachyleniu a = n

Uniwersytet Humanistyczno-Przyrodniczy im. Jana Długosza w Częstochowie

2 Poszerzanie zakresów woltomierza:

Aby poszerzyć n-krotnie zakres woltomierza należy w szereg włączyć dodatkowy opór R

) 1 ( −

= R n

R

( 3 )

R

- opór wewnętrzny woltomierza, którego zakres poszerzamy

Jeżeli przez U

oznaczyć napięcie mierzone za pomocą woltomierza wzorcowego V

, a przez U

- napięcie mierzone za pomocą woltomierza badanego V

, to stosunek tych napięć jest wielkością stałą

n U U

b

w

= ( 4 )

jest linią prostą o nachyleniu równym n.

Kolejność wykonywanych czynności:

UWAGA: PRZED MODYFIKACJAMI UKŁADU, LUB JEGO DEMONTAŻEM PO ZAKOŃCZENIU ĆWICZENIA BEZWZGLĘDNIE WYŁĄCZYĆ ZASILANIE !!!

1. Przyjmujemy następujące wartości oporów wewnętrznych badanych przyrządów:

Opór wewnętrzny amperomierza badanego R

=1,8Ω Opór wewnętrzny woltomierza badanego R

=10MΩ

2. Obliczyć wartości oporów R

i R

dla zadanych przez prowadzącego krotności „n” (n dobieramy z zakresu od 2 do 4).

3. Połączyć obwód według schematu jak na rys.1.

4. Na opornicy dekadowej nastawić wyliczony opór bocznika R

.

5. Zmieniać natężenie prądu w obwodzie ( przy pomocy dowolnych zmian napięcia

uzyskanych wciśnięciem kombinacji włączników zasilacza P-317 ), notować wskazania obu

amperomierzy dla 10-ciu wartości prądów.

Uniwersytet Humanistyczno-Przyrodniczy im. Jana Długosza w Częstochowie

3 6. Połączyć obwód według schematu jak na rys.2.

7. Na opornicy dekadowej nastawić wyliczony opór R

.

8. Zmieniać napięcie podawane przez zasilacz ( przy pomocy dowolnych kombinacji wciśniętych włączników zasilacza P-317 ), notować wskazania obu woltomierzy dla 10-ciu wartości napięć.

9. Zastosować metodę regresji linowej do wyników I

= f ( I

) oraz U

= f( U

).

n = ... n = ...

R

= ... R

= ...

I

[mA]

I

[mA]

U

[ V ] U

[ V ]

Wymagania:

- budowa i zasada działania mierników cyfrowych (multimetrów),

- wyprowadzenie wzorów wykorzystanych w ćwiczeniu